g Loredana Lunadei L’IMPIEGO A FINI ENERGETICI DEI …

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COLTIVAZIONI RACCOLTA 38 MACCHINE AGRICOLE gennaio 2012 I ricorrenti allarmi sui cambiamenti climatici portano, ormai da qualche tempo, al ricor- so ormai praticamente sistematico delle fonti energetiche rinnovabili. Autorevoli documenti, come ad esempio il Libro Bianco sulle energie rinnovabili dell’Unione Europea e il Protocol- lo di Kyoto, uniti al prezzo elevato del petro- lio, spingono nella medesima direzione, con un’attenzione particolare agli impieghi sostenibi- li di biomassa. In tal senso, i residui di potatura di vigneti, frutteti, oliveti, ecc. costituiscono una ri- sorsa molto interessante, perché assicurano un approvvigionamento ingente e costante, trasfor- ENERGIA DALL’OLIVO. MA NON DAL SUO OLIO L’IMPIEGO A FINI ENERGETICI DEI RESIDUI DI POTATURA DELL’OLIVO RAPPRESENTA UN’OPPORTUNITÀ ANCORA POCO SFRUTTATA. g Loredana Lunadei SUPERFICIE AGRICOLA E RESIDUI DELLE PRINCIPALI COLTURE ARBOREE IN ITALIA. Coltura Superficie agricola (ha) Biomassa residua (t/ha) Olivo 1.170.326 1,7 Vite 871.333 2,9 Agrumi 179.325 1,8 Nocciolo 69.681 2,8 Pesco 67.113 2,9 Melo 64.398 2,4 Pero 45.568 2,0 CARATTERISTICHE CHIMICO-FISICHE DEI RESIDUI DI POTATURA DI OLIVO. Parametro Valore tipico Umidità alla raccolta 62% (legno), 47% (frasca) Potere calorifico superiore [MJ/kg, daf] 20 Potere calorifico inferiore [MJ/kg, daf] 19 Carbonio [%, daf] 52 Idrogeno [%, daf] 6,1 Ossigeno [%, daf] 41 Azoto [%, daf] 0,5 Zolfo [%, daf] 0,04 Cloro [%, daf] 0,01 Calcio [mg/kg, d] 4000 Potassio [mg/kg, d] 1500 d = valore calcolato sulla sostanza secca daf = valore calcolato sulla sostanza secca escluse le ceneri mando uno scarto (con i relativi costi di smalti- mento) in un sottoprodotto, che rappresenta una voce di ricavo e non di spesa. In particolare, i resi- dui di potatura dell’olivo sono una risorsa ingente, in considerazione della notevole superficie mes- sa a coltura in Italia. Da una pianta di olivo adul- to, vengono in media ricavati (di solito tra genna- io ed aprile) da 7 a 15 kg di ramaglia, in funzione della struttura e della dimensione degli alberi. A seconda della varietà, dei parametri ambientali e del livello di specializzazione dell’impianto, le po- tature vengono praticate annualmente oppure più di rado, con intervalli fino a 3-4 anni. Gli impieghi In genere, il materiale con diametro superiore a 4 cm diventa legna da ardere e quindi è raccol- to manualmente durante la potatura: nel Sud Italia esiste già un mercato delle potature le- gnose, impiegate ad es. come combustibile nei

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I ricorrenti allarmi sui cambiamenti climatici portano, ormai da qualche tempo, al ricor-so ormai praticamente sistematico delle fonti energetiche rinnovabili. Autorevoli documenti, come ad esempio il Libro Bianco sulle energie rinnovabili dell’Unione Europea e il Protocol-lo di Kyoto, uniti al prezzo elevato del petro-lio, spingono nella medesima direzione, con

un’attenzione particolare agli impieghi sostenibi-li di biomassa. In tal senso, i residui di potatura di vigneti, frutteti, oliveti, ecc. costituiscono una ri-sorsa molto interessante, perché assicurano un approvvigionamento ingente e costante, trasfor-

ENERGIA DALL’OLIVO. MA NON DAL SUO OLIO

L’IMPIEGO A FINI ENERGETICI DEI

RESIDUI DI POTATURA DELL’OLIVO RAPPRESENTA UN’OPPORTUNITÀ ANCORA

POCO SFRUTTATA.

g Loredana Lunadei

suPerFicie aGricola e residui delle PrinciPali colture arBoree in italia.Coltura Superfi cie

agricola (ha)Biomassa residua (t/ha)

Olivo 1.170.326 1,7Vite 871.333 2,9Agrumi 179.325 1,8Nocciolo 69.681 2,8Pesco 67.113 2,9Melo 64.398 2,4Pero 45.568 2,0

caratteristiche chimico-Fisiche dei residui di Potatura di olivo.Parametro Valore tipicoUmidità alla raccolta 62% (legno),

47% (frasca)Potere calorifi co superiore [MJ/kg, daf] 20Potere calorifi co inferiore [MJ/kg, daf] 19Carbonio [%, daf] 52Idrogeno [%, daf] 6,1Ossigeno [%, daf] 41Azoto [%, daf] 0,5Zolfo [%, daf] 0,04Cloro [%, daf] 0,01Calcio [mg/kg, d] 4000Potassio [mg/kg, d] 1500

d = valore calcolato sulla sostanza secca daf = valore calcolato sulla sostanza secca escluse le ceneri

mando uno scarto (con i relativi costi di smalti-mento) in un sottoprodotto, che rappresenta una voce di ricavo e non di spesa. In particolare, i resi-dui di potatura dell’olivo sono una risorsa ingente, in considerazione della notevole superfi cie mes-sa a coltura in Italia. Da una pianta di olivo adul-to, vengono in media ricavati (di solito tra genna-io ed aprile) da 7 a 15 kg di ramaglia, in funzione della struttura e della dimensione degli alberi. A seconda della varietà, dei parametri ambientali e del livello di specializzazione dell’impianto, le po-tature vengono praticate annualmente oppure più di rado, con intervalli fi no a 3-4 anni.

Gli impieghi In genere, il materiale con diametro superiore a 4 cm diventa legna da ardere e quindi è raccol-to manualmente durante la potatura: nel Sud Italia esiste già un mercato delle potature le-gnose, impiegate ad es. come combustibile nei

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forni per la panificazione. Il materiale più sot-tile, costituito per lo più da frasca, viene gene-ralmente accumulato in andana per poi essere trinciato, o accumulato in capezzagna, per es-sere bruciato, anche se tale soluzione è incom-patibile con le note limitazioni di legge. In real-tà, visto il suo potere calorifico piuttosto ele-vato (19-20 MJ/kg di s.s.), il legno di olivo rap-presenta un ottimo combustibile per produrre energia (sotto forma di calore, energia elettri-ca, gas), sia in grandi centrali che in caldaie ca-salinghe a biomassa.

Il recupero energetico dei residui dell’olivoLa filiera in questione prevede la potatura, la raccolta e la cippatura del materiale, il suo stoccaggio e successivamente l’essiccazio-ne e la conversione energetica. L’operazione chiave è quella della raccolta: per essere eco-nomicamente vantaggiosa, non deve eccede-re il valore (limitato) del prodotto. Le macchi-ne relative derivano da attrezzature destina-te ad operazioni simili (raccolta foraggi o trin-ciatura di stocchi) opportunamente adattate: si tratta in sostanza di rotoimballatrici o trin-ciasarmenti, modificate per movimentare in campo il prodotto raccolto. Se sono disponi-bili adeguate superfici coperte per il deposito del cippato, è vantaggioso l’impiego di racco-

gli-trituratrici che, nel caso dei residui di olivo, operano a circa 1,5 km/h e con una produttivi-tà di 0,6 t/h, il che porta, per un normale tur-no lavorativo di 8 ore, alla disponibilità di cir-ca 5 t/gg di prodotto. È importante scegliere una macchina robusta, poiché il legno di olivo è caratterizzato da una durezza superiore ri-spetto a quello della vite o di altri fruttiferi. La biomassa, sfusa o imballata, subirà un’essic-cazione naturale e poi verrà avviata alla com-bustione in caldaie, a caricamento automatico tramite coclea, per produrre ad esempio ac-qua calda per soddisfare le richieste di riscal-damento di locali aziendali. Viceversa, si può procedere alla gassificazione, che consiste in una decomposizione di tipo termico delle mo-lecole organiche complesse in elementi sem-plici, da cui si ottiene un gas simile al metano (denominato syngas), che può essere impiega-to come combustibile in motori o turbine per la produzione di energia elettrica e termica. Alcune macchine per la raccoltaGià diverse aziende hanno predisposto model-li per raccogliere, pressare o cippare i residui di potatura dell’olivo.

Imballatrice prismatica LERDA 900LÈ una macchina di tipo trainato, azionata dalla pdp. I residui di potatura vengono raccolti con

un pick-up a tamburo rotante dotato di den-ti elastici, che convoglia il prodotto all’inter-no del dispositivo di alimentazione, per essere poi convogliato nella camera di compressione. La macchina funziona in continuo, senza inter-ruzioni per lo scarico a terra della balla, che avviene grazie alla spinta di quella formata in successione. Le balle prodotte hanno dimen-sioni di 30x40x60 cm (www.lerdaagri.com).

Rotoimballatrice CAEB QuickpowerLa Quickpower è una rotoimballatrice costru-ita con rulli di acciaio (indurito per mezzo di specifici trattamenti termici), in grado di im-ballare ramaglie e potature fino a 35 mm di

PrinciPali caratteristiche tecniche e Prestazionali delle macchine Per la raccolta dei residui di Potatura di olivo.

ParametroMacchinaImballatrice Trinciacaricatrice

Marca Lerda Caeb Nobili BertiModello 900 L Quickpower 1230 TRP 145 RP PC 140Massa (kg) 650 563 1075 1180Regime pdp 540 540 540 540Potenza assorbita (kW) 15-20 15 57 41-48Larghezza totale (m) 1,65 1,46 1,71 1,63Larghezza di lavoro (m) 0,9 1,55 1,45 1,40Balla (cm) prismatica, 40x30x60 cilindrica, Ø 40x60 - -Capacità contenitore (m³) - - 0,8 1,7Martelli (n) - - 20 12

Capacità operativa (kg/s)imballatura 0,68

1-1,16 0,61 0,65carico 1,83

Velocità effettiva (m/s)imballatura 0,34

0,69 0,61 0,56carico 1,20

IstruzIonI per l’usol’interramento dei residui di potatura

Un esempio di bilancio energetico dei residui di potatura dell’olivo.

I residui di potatura delle coltivazioni arboree sono di solito trinciati e interrati in campo oppure bruciati in capezzagna, anche se questa pratica è vietata dalla normativa vigente. Oltre che sulla fertilità agronomica del suolo, la trinciatura e l’interramento dei residui comporta indubbi benefici anche per il bilancio aziendale. Infatti, da un oliveto adulto in piena produzione vengono asportati da 7 a 15 kg di ramaglia per pianta, in funzione dell’intensità di potatura, per un totale di circa 2,1-4,5 t/ha per un oliveto di 300 piante/ha. Considerando un coefficiente isoumico di 0,15 (cioè il 15% dei residui viene convertito, in condizioni favorevoli, in humus), si otterrebbe un apporto di sostanza organica variabile tra 315 e 675 kg, un reintegro di entità tutt’altro che trascurabile. Peraltro, il rapporto carbonio/azoto (C/N) dei residui di potatura dell’olivo (in particolare delle parti legnose) è piuttosto elevato: se i residui venissero interrati tal quali, si potrebbe verificare un’anomala immobilizzazione dell’azoto minerale. Nel successivo piano di concimazione andrà quindi anche considerata questa voce come “asportazione”, tale che sarà opportuno prevedere un apporto integrativo di azoto di 10 kg/t di residui di potatura.

L’imballatrice prismatica Lerda 900L permette di evitare l’interruzione della raccolta per lo scarico della balla.

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prova in campo per la trinciacaricatrice nobiliLe prestazioni della trinciacaricatrice TRP 145-RT della Nobili sono state verifi cate sperimentalmente presso l’Azienda Agricola Montepaldi dell’Università degli Studi di Firenze, in un uliveto con sesto d’impianto 5x7 m piantato su terreno in pendenza (longitudinale 12%, trasversale 10%), nella raccolta di residui di una potatura effettuata circa 20 gg prima, con il materiale già disposto in andane larghe 1,2-1,8 m, della lunghezza di ben 600 m. La quantità media di ramaglia raccolta è stata di circa 4,1 kg/m, caratterizzata da un diametro medio inferiore a 40 mm, essendo già stata preventivamente prelevata la legna di pezzatura superiore, per l’impiego come legna da ardere. La trinciacaricatrice è stata accoppiata ad un trattore Fiat 85-90 della potenza di 67 kW circa. La lavorazione è stata eseguita ad una velocità di 0,15-0,2 m/s, mentre per il trasporto dei sacchi pieni è stato impiegato un rimorchio. Nella fase di raccolta è stato impegnato un solo addetto, aumentati a due per il trasporto (uno a bordo, l’altro a terra). I sacchi, precedentemente depositati a terra, sono stati agganciati all’operatrice

in 1,5 min circa, mentre il trasporto al rimorchio ha richiesto mediamente poco più di 3 min. Il consumo di gasolio è stato di 5,3 l/t di materiale trinciato; le perdite registrate (comparando il peso medio dei sacchi con quello dell’insieme dei residui di potatura) sono state pari al 2,4%. La capacità operativa dell’insieme delle 3 fasi di raccolta-cippatura-confezionamento è risultata di 0,48 t/h (0,35 ha/h), mentre il successivo recupero dei sacchi ha richiesto 4,6 min/sacco.(Fonte: L. Recchia - Utilizzo di biomassa ligneo–cellulosica quale biocombustibile, Dottorato in Ingegneria Agro-Forestale, Università degli Studi di Firenze).

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diametro e di completare un intero ciclo (cari-co del materiale, legatura e scarico della bal-la) in meno di un minuto. La balla tipo, tipica-mente di 60 cm di larghezza, 40 cm di diame-tro e della massa di circa 25/35 kg, viene lega-ta con una speciale rete estrusa in polipropi-lene. La massa della balla può essere variata aumentando o diminuendo la pressione all’in-terno della camera. Sono disponibili 3 model-li, studiati per diverse larghezze interfi lare: ol-tre alla Quickpower 1230, c’è la 930 (larghez-za di lavoro compresa tra 0,95 e 1,25 m) e la

La rotoimballatrice Quickpower 1230 della CAEB può essere equipaggiata con l’accumulatore di balle, che permette di raccogliere e scaricare automaticamente fi no a 7 balle tramite un impianto idraulico comandato dall’operatore.

La trinciacaricatrice Berti Picker C 140.

Con la trinciacaricatrice Nobili TRP 145-RT i sacchi con il materiale trinciato possono essere lasciati lungo la fi la e recuperati successivamente.

contenitore posteriore, che viene sollevato e ribaltato idraulicamente per lo scarico, fi no ad un’altezza max di 3,3 m. La Picker/Kargo è omologata per la circolazione su strada, con l’impianto di frenatura idraulica in opzione (www.bertima.it).

Trinciacaricatrice NOBILI TRP 145-RT a sacchi sganciabili È composta dalla trinciasarmenti TRP 145 e dal kit raccoglitralci RT. Il collegamento alla trattrice avviene tramite l’attacco a tre pun-ti, alla pdp e al circuito idraulico. Il prodotto è raccolto da terra tramite un pick-up a denti ri-gidi e inviato nella camera di trinciatura, dove subisce la frantumazione ad opera di un roto-re a martelli. Il fl usso d’aria generato convo-glia il prodotto all’interno di un sacco paral-lelepipedo in tessuto traspirante (dimensioni 1,0x0,7x0,9 m). Il sacco è sospeso nella parte posteriore del kit tramite 4 bretelle, che ser-vono anche per la successiva movimentazio-ne. Il cambio del sacco non richiede l’inter-ruzione della raccolta; i sacchi pieni possono essere lasciati lungo l’interfi lare, anche se in questo caso bisogna recuperarli successiva-mente. Inoltre, bisogna tener conto dell’acca-tastamento e dello svuotamento dei sacchi stessi (www.nobili.com). ■

730 (per interfi lari di larghezza inferiore a 0,95 m). Dotazioni opzionali sono l’inversore della rotazione, per sbloccare la macchina in caso di ingolfamento causato dal carico di materia-li non idonei; le forche di raccolta per evitare l’entrata di pietre e materiale estraneo all’in-terno della camera di pressatura; una coppia di ruote posteriori, per regolare la macchina in altezza; l’accumulatore di balle (2,55 x 1,87 m), che permette la raccolta delle balle con-fezionate fi no ad un massimo di 7; due spazzo-le, azionate da motori idraulici orbitali da 160 cm³, per aumentare la larghezza di raccolta (www.caebinternational.it).

Trinciatrice BERTI Picker/Kargo 200 con cas-sone ribaltabileSi tratta di un’operatrice trainata disponibile in due versioni, da 1,4 e 2,0 m di larghezza di lavoro. La regolazione dell’altezza di raccolta da terra fa riferimento alla posizione rispetto al corpo macchina di un rullo d’appoggio e, in parte, di quella del timone idraulico. Il pick-up di raccolta ha denti rigidi, disposti in modo da evitare l’ingresso di sassi e terra. Il materiale (max Ø 12 cm) viene sminuzzato in camera di trinciatura da un rotore di tipo forestale e, grazie al fl usso d’aria generato dalla sua rotazione, viene convogliato nel

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